これからの宇宙産業ビジネスについて

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2018年4月19日

三菱電機株式会社

これからの宇宙産業ビジネスについて

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月例NF研究会（第31回）

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アジェンダ

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Ⅰ. 宇宙ビジネスの動向

Ⅱ. 宇宙機器産業 (小型ロケット/衛星)

Ⅲ. 宇宙利用産業 (IoT/ビッグデータ)

(参考) 衛星測位システム概要

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3

Ⅰ. 宇宙ビジネスの動向

(4)

4

宇宙ビジネスの構図

NRIパブリックマネージメントレビュー August 2016 vol.157を参考に筆者が編集

Phase1 Phase2 Phase3 Phase4 Phase5?

国の資金で国家機関が宇宙開発

国の資金で国の機関が一部民間の手を借りて宇宙開発

国の資金で民間がロケット・衛星を開発・運用民間が民間の投資でロケット・衛星を開発・運用し、政府はそのサービスも購入

Phase5?

米国欧州日本

新興国

宇宙ビジネスの進化過程

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5

宇宙ビジネスの構図

NRIパブリックマネージメントレビュー August 2016 vol.157を参考に編集

宇宙ビジネス

地上系ビジネス

宇宙空間系ビジネス

天体系ビジネス

利用対象の分類から見た宇宙ビジネス

通信・放送衛星地球観測衛星

測位衛星宇宙ステーション太陽光発電衛星

探査機

デバイス(衛星)

スペースデブリ対策

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民間主導 (になりつつ、なっていく)

6

宇宙ビジネスの構図

NRIパブリックマネージメントレビュー August 2016 vol.157を参考に編集

宇宙ビジネス

地上系ビジネス

宇宙空間系ビジネス

天体系ビジネス

利用対象の分類から見た宇宙ビジネス

通信・放送衛星地球観測衛星

測位衛星宇宙ステーション太陽光発電衛星

探査機

スペースデブリ対策

政府主導 ^(のまま)

デバイス(衛星)

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技術試験衛星9号機可視画像

0.55-0.90 μ m

赤外１チャンネル 11μ m

赤外２チャンネル 12μ m

赤外３チャンネル 7μ m

赤外４チャンネル 4μ m 可視画像

0.55-0.90 μ m

赤外１チャンネル 11μ m

赤外２チャンネル 12μ m

赤外３チャンネル 7μ m

赤外４チャンネル 4μ m

被雲率　　　　　　　地表面温度　　　　海面温度・水蒸気量　　　　水蒸気量　　　　　夜間雲量･火災検知

©JAXA ©JAXA

©JAXA

携帯通信

気象衛星陸域観測衛星通信衛星

ひまわり

地球規模の気象現象台風監視

着色部が浸水領域着色部が浸水領域

©JAXA

データ中継

©JAXA

ALOSシリーズ衛星

水害監視沿岸監視

©JAXA

熱帯降雨観測衛星海域観測衛星

環境観測衛星・海域観測衛星

降雨モニタ海氷分布

黒潮モニタ

海温・エルニーニョの発生過程大気分子モニタ

温室効果ガス観測衛星

©JAXA

地球環境変動観測ミッション ^©JAXA

©JAXA ©JAXA

©JAXA

©JAXA ©JAXA

ⒸJAXA

<参考>日本の地球観測衛星・通信衛星

7

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日本政府の動向

2017/5/12 「宇宙産業ビジョン2030」を公表 ^(内閣府)

第4次産業革命下の宇宙利用創造

目標：宇宙産業全体の市場規模（現在1兆2000億円）の 2030年代早期倍増

主な方針・施策：

• 宇宙産業は第4次産業革命を進展させる駆動力

• 他産業の生産性向上に加えて、新たに成長産業を創出する

• 宇宙技術の革新とビッグデータ・AI・IoTによるイノベーションの結合

• 小型化などを通じたコスト低下による宇宙利用の裾野拡大

• ４つの軸での施策展開：

（1）宇宙利用産業

（2）宇宙機器産業

（3）海外展開

（4）新たな宇宙ビジネスを見据えた環境整備

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9

日本政府の動向

2018/2/2 経済産業省公告

「平成30年度政府衛星データのオープン＆フリー化及びデータ利用環境整備事業」に係る委託先の公募について政府衛星データのオープン＆フリー化及びユーザフレンリーな利用環境整備を行なうことで、衛星データとその他のデータを組み合わせて利用するアプリケーション事業者の創出を目標とする

H30年度

(FY2018)

H31年度

(FY2019)

H32年度

(FY2020) H33年度 (FY2021)

政府事業期間自立化(商用化)

スケジュール

予算 12億円予算未定予算未定

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10

Ⅱ. 宇宙機器産業 (小型ロケット/衛星)

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(超)小型衛星の動向

年間打上げ数

2018年

≒500機

200機超は 2015年

倍増

超小型衛星(1～50Kg)打上げ数推移

 超小型衛星= マイクロサテライト(30-100 kg) / ナノサテライト(<~20kg) は次世代宇宙開発の世界的トレンドに

 スプートニク1号以来の大変革

 10年以内にデータ量は10倍から100倍か

出展:2014 Nano/Microsatellite Market Assessment(SpaceWorks社)

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(超)小型衛星の例

出展:2014 Nano/Microsatellite Market Assessment(SpaceWorks社)

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日本の民間ビジネスの動向

宇宙開発利用大賞内閣総理大臣賞

出展:2018/3 内閣府第3回宇宙開発利用大賞受賞事例集

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日本の小型衛星

アクセルスペースWNISAT-1R (WNISAT-1 Revised)

アクセルスペースとウェザーニューズの共同で開発

・寸法；524 × 524 × 507 mm

・質量；43Kg

・軌道；太陽同期軌道(600Km)

・主要搭載機器光学カメラ計6台

GNSS-R受信システム

出展:

GPSなどの測位衛星から送信される電波の地表面

からの反射波を受信して解析することにより、地表

面や海面状態を観測

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日本の小型衛星

キャノン電子(株) 地球観測光学技術実証衛星「CE‐SAT‐I」

・寸法；50×50×85cm

・質量；60Kg

・軌道；太陽同期軌道(600Km)

・望遠鏡カメラ(狭域）

形式；Catadioptric 主鏡径；φ400mm 焦点距離；3,700ｍｍ検出器；EOS 5D mkⅢ 刈幅；6Km×４Km

GSD ；１ｍ

・望遠鏡カメラ（広域）

Power Shot S110 今後の開発予定

 光学衛星の高度化；CE‐SAT‐Ⅰの後継機であり、分解能はSUB ｍ級を目標

、連写可を目指す。またコンステに備えThruster搭載を考える。

 SAR衛星

 ハイパースペクトル衛星

出展:2014/4 内閣府宇宙産業部会資料キャノン電子㈱

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日本の小型衛星

QPS研究所の小型レーダー衛星

• 分解能1メートル

• 100キログラム以下

• 1機当たり10億円以下

QPSの小型レーダー衛星イメージ（出典：QPS研究所）

研究開発プログラムの概要（出典：ImPACT）

ImPACT小型レーダー衛星

• 分解能1メートル級

• 重量100キログラム級

• １機あたりのコストは5億円以下

• コンステレーションによる常時利用

日本で計画されている小型レーダー衛星

「光学衛星が増えれば増えるほど、同じ時間では見えていない場所のほうが多いことに気付いたはず。これが世界中が小型の SAR衛星を熱望し始めた理由」

欧米の競合

ICEYE(フィンランド)、Capella Space(米国)

「最初の1機を18年から19年に打ち上げ、「その後23

年までに4機体制を構築して世界のほぼどこでも平均

1.5時間で観測できる体制を目指す。将来的には36機

の衛星を打ち上げて平均10分で撮影を可能にする衛

星コンステレーションを目指す」

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小型ロケット

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小型衛星の打上げ手段を狙って

【米Rocket Lab社】

 2018/1/21 小型ロケット「エレクトロン」の 2回目の試験打ち上げ成功

 全長17m、直径1.2m,2段式

 高度500Kmの太陽同期低軌道に、最大 150Kgのペイロードを打ち上げる能力

 エンジン製造に3Dプリンタを活用

 将来的には年間50回の打ち上げを狙う

 世界初民間打上げ射場をニュージーランドに保有

【日 JAXA】

 2018/2/3 小型ロケットSS-520 5号機による超小型衛星打ち上げの実証実験成功

 概要

 全長9.65m、直径0.52m,2段式

 高度800Km、最大140Kgのペイロードを打ち上げる能力

【小型ロケット事業家を目指す日本のベンチャー】

 インターステラテクノロジズ (北海道大樹町)

 キャノン電子他 (和歌山県串本町)

SS-520 5号機による超小型衛星打上げの実証実験の様子 © JAXA

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Ⅲ. 宇宙利用産業 (IoT/ビッグデータ)

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 打上げサービスや衛星開発等にベンチャーや異業種企業が参入

 大手宇宙企業とベンチャー・異業種との提携も活発化

 Planet

・光学観測衛星コンステレーション

・分解能3-5m 130機以上打上げ済み

・既存コンステレーション企業買収によりラインナップを拡大

・2017年5月にはインドのロケットにより88機を同時打上げ

 BlackSky

・光学観測衛星コンステレーション

・分解能1m 2019年迄に60機を打上げ

・分析・情報提供サービスも合わせて事業化

 Space-X

• 商用打上げサービス

• 4,000機の衛星によるモバイル通信サービス

• 2018年「火星に無人宇宙船を送る」と発表

Credit: SpaceX

衛星画像利用では、画像販売から分析･情報提供ビジネスへ

宇宙利用産業の動向

毎日観測トレンドを発見洞察を提供

OBSERVE ANALYZE ACT

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海洋大気庁 NOAA

国立海洋局 NOS

環境衛星ﾃﾞｰﾀ情報局 NESDIS 海洋大気研究部

OAR 国立気象局

NWS

海洋漁業局 NMFS

海洋航空部 OMAO NOAA Cloud

＜政府・民間利用＞

オープン系衛星データ＜安全保障利用＞

クローズ系衛星データ

国家情報長官室 ODNI

安全保障系政府機関 Intelligence Community

ODNI: the Office of the Director of National Intelligence

NOAA: National Oceanic and

Atmospheric Administration 必要なデータを提供

 オープン系：政府・民間利用はNOAA(海洋大気庁)が一元的に統括

 オープン系衛星のデータを民間クラウド上で集約、安全保障系含む政府機関に提供

 民間事業者もデータを利用したプロダクトやサービス提供が可能

 クローズ系：安全保障利用はODNI(国家情報長官室)が一元的に統括

 Intelligence Communityの情報基盤であるICITEを整備、情報を共有

米国の観測衛星データ利用の状況

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コペルニクス

委員会ユーザ

フォーラム

• 衛星開発

• 打ち上げサービス

• データ配信

• 陸域観測

• 危機管理（災害）

• 大気観測・気候変動

• 海洋環境観測

• 安全保障

• 欧州宇宙機関(ESA)

• 欧州気象衛星開発機構(EUMETSAT)

• 欧州環境機関(EEA)

• 欧州総合研究機関(JRC)

• 欧州中期気象予報センター(ECMWF)

• MERCATOR OCEAN

• 欧州対外国境管理協力機関 (FRONTEX)

• 欧州海上保安機関(EMSA)

• 欧州衛星センター(EUSC) 宇宙コンポーネント

サービス提供

業務移管

業務移管業務委任

Sentinel衛星

・Sentinel-1: C-band SAR

・Sentinel-2:光学

・Sentinel-3:環境観測

・・

・

 コペル二クスプロジェクトとして衛星データを一元的に統括

 EC(欧州委員会)の下でEU(欧州連合)及びESA(欧州宇宙機関)が連携し、コペルニクス委員会として事業をステアリング

 政策課題に基づきプロジェクトを立ち上げ、段階的に関連機関に業務を移管

 ユーザフォーラムを通じてニーズ及び課題を一元的に集約し、プロジェクトに反映

 既存衛星データの集約・活用から開始し、不足する情報を補うための衛星を計画的に開発

欧州の観測衛星データ利用の状況

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 Planet ベースマップ

 地球表面上の画像を毎日更新

 150機以上の小型衛星群で全地球を常時観測

 専用Webサイトを見て選択すればすぐに画像のダウンロードが可能(分解能3m）

 植生観測に有効な近赤外画像データも提供

民間の衛星データ利用ビジネスー米国Planet社

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 Digital Globe GBDX (Geospatial Big Data)

 民間会社Digital Globe社がクラウド(Amazon Web Services)ベースの位置情報プラットフォームを構築、提供

 DigitalGlobeの過去17年間の膨大な画像ライブラリを利用可能

 様々なソースからの地理空間データから実用的な情報を抽出するために最適なプラットフォーム

 人工知能やディープラーニング(深層学習)を活用し、複雑な質問に地球規模で対応

 データ作成者とデータ利用者を結び付けるエコシステムを構築

GBDX

User Third-party

データ (L1以上)

ツール、API

データツール、API データツール、API

User

利用

Third-party

利用 WorldView-1,2,3,4

GeoEye-1 IKONOS QuickBird RADARSAT-2 Landsat-8

100PBの高解像度画像

同様に、Userも自分のデータやツールを他ユーザに利用させて利用料を得ることができる

コンテンツ

 DigitalGlobe

 WorldView-4

 WorldView-3

 WorldView-2

 WorldView-1

 GeoEye-1

 IKONOS

 QuickBird

 MDA

 RADARSAT-2

 NASA

 Landsat-8

民間の衛星データ利用ビジネスー米国Digital Globe社

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日本の民間ビジネスの動向

宇宙開発利用大賞経済産業大臣賞

出展:2018/3 内閣府第3回宇宙開発利用大賞受賞事例集

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金融：中国の石油備蓄量の推定

(米)Orbital Insight社

 機械学習とコンピュータビジョンを独自に組み合わせ

、中国に貯蔵されている石油の量を常時正確に推定する衛星画像分析を実施。

 石油供給を正確に推定するため、高解像度衛星画像を分析して、全世界の石油タンクを識別。

 油量の変化によってタンクの浮き屋根が上下し、影が伸び縮みする。同社はその影の変化を追跡し、その地域の各タンクの油量を計算し、中国の総石油貯蔵量を測定。

 (米)Ursaspace等金融・投資家に情報提供が増加

出展：Orbital Insight ウェブサイトより

衛星データ利用事例(1)

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金融：中国の製造業指数化

(米)SPACEKNOW社

 「中国人工衛星製造業指数(SMI)」

 SMIの算出にあたり、中国全土6000余りの工業地点の数千枚の衛星写真をアルゴリズムで比較。新規建造物、在庫状況などの経時的な変化を数値に置き換えて評価し、経済活動の活性化を指数化する。

 SMI最も強い関心を寄せているのは、ヘッジファンドやプライベートエクイティー(未公開株)投資会社などで、彼らは特定の施設に関するより詳細なデータを必要とし、独自モデルの作成を要求。公式データへの不信感から、このような情報へのニーズが高まっている。

出展：SPACEKNOW ウェブサイトより

衛星データ利用事例(2)

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 衛星写真をもとに、人間が目視で見分けるのは困難。

 ディープラーニングによりプールを含む住宅の画像の特徴を学習することで、機械学習の精度を向上

 1秒間に60件以上のプール付き住宅を88％の精度で自動で識別が可能。

(米)DigitalGlobe社

 保険会社の保険査定、租税査定者などのために

、都市にある無数の建物の中からプールがある住宅を見分ける。

保険：保険・課税の査定支援

出展：DigitalGlobe ウェブサイトより

衛星データ利用事例(3)

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農業：生産管理・農作物のブランド化

青森県産業技術センター

 衛星画像を活用し、おいしさの指標となるたんぱく質含有量や、稲や葉の色から収穫に最適な時期を判定。

 肥料の過不足や収穫時期の最適な管理を実現。

収穫適期マップ

タンパクマップ Webアプリを利用して、水

田ごとに収穫日をアドバイス

「青天の霹靂」

衛星データ利用事例(4)

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水産業：漁場情報提供

一般社団法人漁業情報サービスセンター

 パソコン等を搭載した漁船に対し、通信衛星を介したインターネットを通じて水温分布図、水色分布図、天気予報、台風予報、波浪予報、一週間先までの風予報を送信。

 これにより、有望な漁場の発見や、漁場に向かうための燃油節約、計画的操業が可能。

漁業向け海況・気象情報サービス：エビスくん

出展：一般社団法人漁業情報サービスセンターウェブサイトより

衛星データ利用事例(5)

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衛星画像から船舶を抽出した結果

撮像時刻に対応する AISデータ

抽出船舶

衛星画像から抽出した船舶と、船舶が発信する

AISデータとをマッチングすることにより、船舶の識別が可能

船舶の全長、全幅、

速度の推定が可能

AIS船舶

海洋監視：違法漁船等の船舶抽出

AIS (Automatic Identification System):自動船舶識別装置船名、MMSIコード、船種、船位、針路、速度、仕向地、積載物等を周辺船舶や陸上局に向け自動的に送信

衛星データ利用事例(6)

(31)

Servicer, Integrator

衛星データ利用(ビジネス)のエコシステム ^{(イメージ)}

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1次処理データ

CIM User(s)

Big Data Open Data

Data Provider

End User

Platformer Aggregator

UAV MMS

付加価値データ付加価値

アプリ

API

解析サービス

Consulting, Mat chin g

(ex)定期モニタリング情報提供サービス

• 地盤変動

• 構造物変動

• 植生変化

• 利用形態変化

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(参考) 衛星測位システム概要

(33)

<参考>観測衛星と測位衛星

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測位衛星

測位信号

受信端末地球表面を

観測

伝送

観測衛星

地上局

分析・利用

地表上の位置を特定するために衛星から測位信号 (電波)を発信する

 歩行ナビゲーション

 カーナビゲーション(運転支援)

 車両・荷物の追跡

 安全で効率的な列車走行制御

 「農業分野」への活用

 「建築分野」への活用

 航空・船舶航行における位置情報の把握

→安全運行各種センサーで地球表面を観測する

 地球環境監視

 災害監視

 気象・気候

 地質・鉱物資源探査

 農業・林業・漁業

 都市環境調査、地図作成

 従来の安保・公共利用＋商用利用へ

→新たな産業創出の基盤

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<参考>衛星測位システム

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主な衛星測位システム

分類システム国 GNSS GPS 米 RNSS みちびき日 GNSS GLONASS 露 GNSS BeiDou 中 GNSS Galileo EU

RNSS IRNSS 印

GNSS : Global Navigational Satellite System RNSS : Regional Navigational Satellite System

周波数

みちびき(準天頂衛星システム:QZSS）

は、米国GPSと同じ周波数の信号を配信しているため、GPSとQZSSを1つの衛星群として扱うことが可能

準天頂衛星システム「みちびき」 QZSS : Quasi-Zenith Satellite System

準天頂衛星から米国GPSと同等の測位信号を日本上空天頂付近から送信することにより測位の安定性を図る

準天頂衛星システムの主な測位関連提供サービス測位補完サービス

センチメータ級測位補強サービス (CLAS) 電子基準点におけるGNSS観測データから、電離層遅延・

対流圏遅延といった誤差要因を推定し、センチメータ級の測位補強情報を生成、準天頂衛星より補強情報を配信

出展：内閣府宇宙開発戦略推進事務局Web

http://qzss.go.jp/overview/services/sv06_clas.html

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<参考>衛星測位システム

 日本国内の電子基準点1,300個以上を利用

 電子基準点で受信された測位信号を処理

 各誤差源に対する補正量をリアルタイムで計算

 補正量を準天頂衛星から送信 ⇒ 補強情報

 ユーザ端末で補強情報を受信して補正処理を実施

CLASの概要

日本国内の電子基準点ネットワーク (GEONET)

準天頂衛星 GPSなどの測位衛星

誤差

補強情報

-- 衛星時計誤差補正 -- 衛星軌道決定誤差補正 -- 電離層遅延誤差補正等

CLAS 信号生成地上設備

補強情報誤差発生の主要因

電離層、対流圏遅延誤差衛星軌道、衛星クロック誤差衛星信号バイアス

高精度測位端末「AQLOC」

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これからの宇宙産業ビジネスについて

2018年4月19日

三菱電機株式会社